DE19726352A1 - Electric drive with magnetic bearings with concentrated windings - Google Patents

Electric drive with magnetic bearings with concentrated windings

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Abstract

The invention relates to a electric drive mechanism with a magnetic bearing. The inventive electric drive mechanism comprises an electric machine with a magnetic bearing, mechanical and magnetic bearing windings being provided in the stator or rotor of said machine for producing torques and carrying force, and an analog or digital electronics unit for controlling, regulating, monitoring and supplying the magnetic bearing machine. Said magnetic bearing machine is equipped with separate single or multiple strand windings in the stator or rotor for producing torques (30, 31, 32, 33) and carrying force (34, 35, 36, 37), at least one of said windings being configured as a concentrated winding with salient winding poles.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetgelagerten elektrischen Antrieb, bestehend aus einer magnetgelagerten elektrischen Maschine mit im Stator eingebrachten Wicklungen für die Momenten- und Tragkraftbildung und einer analogen oder digitalen Elektronik zur Steuerung, Regelung, Überwachung und Speisung der magnetgelagerten Maschine nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 10.The invention relates to a magnetic drive electric drive, consisting of a magnetic-bearing electrical machine with in the stator introduced windings for torque and load capacity formation and one analog or digital electronics for control, regulation, monitoring and Feeding the magnetic bearing machine according to the preamble of the claims 1 and 10.

Die Magnetlagertechnik erschließt Applikationsfelder des Maschinen- und Gerätebaus mit äußerst hohen Anforderungen an den Drehzahlbereich, die Lebens­ dauer, die Reinheit und die Dichtheit des Antriebssystems - also im wesentlichen Anwendungsgebiete, die unter Verwendung konventioneller Lagertechniken nicht oder nur schwer realisierbar sind. Verschiedene Ausführungen, wie beispielsweise Hochgeschwindigkeitsfräs- und Schleifspindeln, Turbokompressoren, Vakuum­ pumpen, oder Pumpen für hochreine chemische oder medizinische Erzeugnisse werden bereits mit Magnetlagern ausgerüstet.Magnetic bearing technology opens up fields of application for the machine and Device construction with extremely high demands on the speed range, the life duration, the purity and tightness of the drive system - essentially Areas of application that are not using conventional storage techniques or are difficult to implement. Different versions, such as High speed milling and grinding spindles, turbo compressors, vacuum pumps, or pumps for high-purity chemical or medical products are already equipped with magnetic bearings.

Eine konventionelle magnetgelagerte elektrische Maschine (Fig. 1) benötigt neben einer Maschineneinheit (1) zwei Radial-Magnetlager (2), (3), ein Axial-Magnet­ lager (4), zwei mechanische Auffanglager (5), (6) sowie für die Ansteuerung der Motor- und Magnetlagerstränge insgesamt zehn Leistungssteller (7), (8), (9), (10).A conventional magnetic-bearing electrical machine ( Fig. 1) requires in addition to a machine unit ( 1 ) two radial magnetic bearings ( 2 ), ( 3 ), an axial magnetic bearing ( 4 ), two mechanical receiving bearings ( 5 ), ( 6 ) and for the control of the motor and magnetic bearing strands a total of ten power controllers ( 7 ), ( 8 ), ( 9 ), ( 10 ).

In der Literatur gibt es Vorschläge (Fig. 2), Maschine und Radialmagnetlager in einer magnetischen Statoreinheit zu integrieren. In einem Stator sind zwei getrennte Wicklungssysteme (11), (12) für die Drehmoment- und Tragkraftwicklung mehrlagig in Nuten eingebracht. Beide Wicklungssysteme sind dreisträngig und unterscheiden sich in der Polpaarzahl um eins. Die Spulen sind gesehnt und über mehrere Nuten verteilt.
4-polige Maschinenwicklung (11)(außen): Strang 1 (13), Strang 2 (14), Strang 3 (15)
2-polige Tragwicklung (12)(innen): Strang 1 (16), Strang 2 (17), Strang 3 (18).In the literature there are suggestions ( Fig. 2) to integrate the machine and radial magnetic bearing in a magnetic stator unit. In a stator, two separate winding systems ( 11 ), ( 12 ) for the torque and load capacity winding are made in multiple layers in slots. Both winding systems are three-stranded and differ by one in the number of pole pairs. The coils are longed and distributed over several slots.
4-pole machine winding ( 11 ) (outside): strand 1 ( 13 ), strand 2 ( 14 ), strand 3 ( 15 )
2-pole support winding ( 12 ) (inside): strand 1 ( 16 ), strand 2 ( 17 ), strand 3 ( 18 ).

In Applikationen die keine achsenstarre Rotorführung erfordern, wie beispielsweise in Ventilatoren, Lüftern, Pumpen oder Mischern kann in der integrierten Maschinen-Magnetlagerausführung das Axial-Magnetlager sowie das zweite Radial-Magnetlager entfallen. Voraussetzung hierfür ist eine scheibenförmige Ausführung des Rotors mit einer gegenüber dem Rotordurchmesser kleinen Längenabmessung. Über den magnetischen Zug (41) zwischen Stator (39) und Rotor (40) läßt sich somit eine passive Stabilisierung der Rotorlage in axialer Richtung und den Kipprichtungen erzielen (Fig. 3).In applications that do not require an axially rigid rotor guide, such as in fans, fans, pumps or mixers, the axial magnetic bearing and the second radial magnetic bearing can be omitted in the integrated machine magnetic bearing version. The prerequisite for this is a disc-shaped design of the rotor with a small length dimension compared to the rotor diameter. Passive stabilization of the rotor position in the axial direction and the tilting directions can thus be achieved via the magnetic train ( 41 ) between the stator ( 39 ) and the rotor ( 40 ) ( FIG. 3).

In vielen Fällen stehen jedoch dem technischen Einsatz der Magnetlagerung der aufwendige Systemaufbau und damit die hohen Herstellkosten im Wege.In many cases, however, the technical use of magnetic bearings complex system structure and thus the high manufacturing costs in the way.

Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht daher in der Vereinfachung des mechanischen Aufbaus der Maschinen- und Magnetlagereinheit unter Berück­ sichtigung der hierfür geeigneten elektronischen Ansteuerung. The object to be achieved by the invention is therefore to simplify it the mechanical structure of the machine and magnetic bearing unit under consideration consideration of the suitable electronic control.  

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe geht aus der Kennzeichnung der Patentansprüche 1 und 10 hervor. Bevorzugte Ausführungsvarianten sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.The achievement of this task is based on the labeling of Claims 1 and 10 emerge. Preferred design variants are the dependent claims defined.

Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Lösung des Problems ist der wesentlich vereinfachte Stator- bzw. Aktor- und Wicklungsaufbau der magnetgelagerten Maschine gegenüber bisher bekannten Lösungen.Is of particular advantage in solving the problem according to the invention the much simplified stator or actuator and winding structure of the magnetic bearing machine compared to previously known solutions.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are below with reference to the drawings explained.

Die ausgeführten Maschinen können abhängig von der Applikation als Motor oder als Generator betrieben werden.Depending on the application, the machines can be used as motors or operated as a generator.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Maschinen-Magnetlager-Einheit mit konzentrierten Durchmesserwicklungen. Die Wicklungen könnten auch gesehnt, d. h. mit einer Wicklungsweite kleiner oder größer einer Polteilung ausgeführt sein. Die Funktionen der Drehmoment- und Tragkraftbildung sind in dieser Anordnung durch zwei Wicklungssysteme realisiert: eine einsträngige, vierpolige Maschinenwicklung sowie eine zweisträngige, zweipolige Magnetlagerwicklung. Der Maschinenstrang wird aus den Spulen 30, 31, 32 und 33, der Magnetlagerstrang 1 aus den Spulen 34 und 35 und der Magnetlagerstrang 2 aus den Spulen 36 und 37 gebildet. Die Magnetlagerstränge 1 und 2 sind im Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet. Über eine entsprechende Bestromung der Magnetlagerstränge wird ein Drehfeld zur Einstellung der Tragkraft in Amplitude und Phase aufgebaut. Die Spulen eines Maschinen- oder Magnetlagerstranges aus Fig. 4 sind seriell oder parallel verschaltet. Die Magnetlagerspulen 34 und 35 bzw. die Spulen 36 und 37 können bei Bedarf jeweils zu einer Einzelspule zusammengefaßt werden. Fig. 4 shows an embodiment of a machine magnetic bearing unit with concentrated diameter windings. The windings could also be longed, ie they could have a winding width smaller or larger than one pole pitch. In this arrangement, the functions of torque and load capacity formation are implemented by two winding systems: a single-strand, four-pole machine winding and a two-strand, two-pole magnetic bearing winding. The machine train is formed from the coils 30 , 31 , 32 and 33 , the magnetic bearing train 1 from the coils 34 and 35 and the magnetic bearing train 2 from the coils 36 and 37 . The magnetic bearing strands 1 and 2 are arranged at an angle of 90 degrees to each other. A rotating field for setting the load capacity in amplitude and phase is built up via a corresponding energization of the magnetic bearing strands. The coils of a machine or magnetic bearing train from FIG. 4 are connected in series or in parallel. The magnetic bearing coils 34 and 35 or the coils 36 and 37 can be combined to form a single coil if required.

In Fig. 5 ist eine wicklungstechnische Variante für einen Außenläuferantrieb mit ebenfalls einer einsträngigen, vierpoligen Maschinenwicklung (67), (68), (69), (70) und einer zweisträngigen, zweipoligen Magnetlagerwicklung mit dem Strang 1(71), (72) und dem senkrecht hierzu angeordneten Strang 2 (73), (74) dargestellt. Der Außenläufer der Anordnung aus Fig. 5 wird vorzugsweise als Ring oder Glocke ausgeführt.In Fig. 5 is a development technical variant for an external rotor drive, also with a is single-stranded, four-pole machine winding (67), (68), (69), (70) and a two-strand, two-pole magnetic bearing winding with the strand 1 (71), (72) and the strand 2 ( 73 ), ( 74 ) arranged perpendicular thereto. Of the outer rotor of the assembly of Fig. 5 is preferably designed as a ring or bell.

Alternativ zu den Anordnungen aus Fig. 4 und 5 könnte nach dem Oberanspruch 1 wahlweise die Maschinenwicklung oder die Magnetlagerwicklung auch aus mehreren verteilten Spulen (75), (76) aufgebaut werden (Fig. 6). Die Position (77) stellt in Fig. 6 einen Stranganschluß dar, die Position (78) den zweiten Stranganschluß oder die Weiterleitung zu dem nächsten benachbarten Wicklungspol mit umgekehrten Wicklungssinn.Be built up as an alternative to the arrangements of Figs. 4 and 5, the machine winding or the magnetic bearing winding could according to the pre claim 1 optionally also consist of several distributed coils (75), (76) (Fig. 6). The position ( 77 ) in Fig. 6 represents a strand connection, the position ( 78 ) the second strand connection or the forwarding to the next adjacent winding pole with the opposite winding sense.

Die Bestimmung der einzelnen Strangströme erfolgt unter Beachtung der Sollgrößenvorgabe für Rotorlage und Drehzahl, Rotordrehwinkel oder Drehmoment nach Auswertung der Sensorsignale für Rotorlage und -drehwinkel mittels einer Analogschaltung oder einer schnellen Rechnereinheit. Die ermittelten Signale werden von einer Leistungselektronik verstärkt und den drei Strängen über getaktete Schalter oder analoge Leistungsverstärker zugeführt. Eine mögliche Brückenschaltung ist in Fig. 7 angegeben. Mit Position (24) ist der Maschinenstrang, mit den Positionen (25) und (26) die beiden Magnetlagerstränge bezeichnet.The individual phase currents are determined taking into account the setpoint specification for rotor position and speed, rotor rotation angle or torque after evaluation of the sensor signals for rotor position and rotation angle using an analog circuit or a fast computer unit. The signals determined are amplified by power electronics and fed to the three lines via clocked switches or analog power amplifiers. A possible bridge circuit is shown in FIG. 7. Position ( 24 ) denotes the machine train, positions ( 25 ) and ( 26 ) denote the two magnetic bearing trains.

Anstelle einer Stromeinprägung kann auch unter Berücksichtigung der Charakteristik der Regelstrecke eine Spannungseinprägung erfolgen.Instead of a current injection, taking into account the Characteristic of the controlled system, a voltage impression is made.

In Fig. 8 ist eine Variante der Schaltung aus Fig. 7 dargestellt, in der auf eine Halbbrücke und eine Strommeßvorrichtung verzichtet wurde. Der Strom i26 in Strang 26 entsteht aufgrund der Strombedingung i24 + i25 + i26 = 0 im Stromknoten A infolge der Einprägung der Ströme i24, i25. FIG. 8 shows a variant of the circuit from FIG. 7, in which a half-bridge and a current measuring device have been dispensed with. The current i 26 in phase 26 arises due to the current condition i 24 + i 25 + i 26 = 0 in the current node A due to the impressing of the currents i 24 , i 25 .

Die Rotorart der Maschine kann im Prinzip frei gewählt werden, insbesondere dann, wenn der Maschinenbetrieb über ein Drehfeld anstelle eines Wechselfeldes erfolgt. Verwendbar sind beispielsweise Permanentmagnetrotoren, Kurzschlußkäfig­ rotoren, Rotoren mit einer elektrisch hochleitfähigen Metallummantelung anstelle des Kurzschlußkäfigs oder Reluktanzrotoren mit winkelabhängigen Luftspaltänderungen.In principle, the type of rotor of the machine can be chosen freely, in particular then, when the machine operation via a rotating field instead of an alternating field he follows. Permanent magnet rotors and short-circuit cages can be used, for example rotors, rotors with an electrically highly conductive metal sheath instead of the Short-circuit cage or reluctance rotors with angle-dependent air gap changes.

Wird für die Anordnung nach Fig. 4 oder Fig. 5 ein vierpoliger Permanentmagnetrotor herangezogen, so ergeben sich, wie Berechnungen zeigen, bei radialer Magnetisierung aufgrund des Oberwellengehaltes des Luftspaltfeldes bei Betrieb mit sinusförmigen Strömen winkelabhängige Kraftschwankungen (42) (Fig. 9) sowie geringe Kopplungen zwischen der Drehmomenterzeugung und der Tragkraftbildung. Der Einfluß der winkelabhängigen Kraftschwankungen und unter Umständen auch der Einfluß der Kopplung müssen bei der Auslegung der elektronischen Schaltung berücksichtigt werden. Diese Effekte treten jedoch nicht auf, wenn die Magnetisierung des Magneten, die Geometrie von Rotor und Stator oder die Wicklungssehnung bzw. -verteilung so gewählt wird, daß eine sinusförmige Luftspaltflußdichteverteilung bzw. Flußverkettung entsteht. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 14 angeführt. Durch die Formgebung der Magnetsegmente 82 entsteht zwischen dem Rotor 85 und der Statoroberfläche 84 ein winkelabhängiger Luftspalt. Es ergibt sich bei der gezeigten Anordnung eine sinusförmige Flußdichteverteilung. Mit Position 83 ist der ferromagnetische Rückschluß bezeichnet.Is used for the arrangement of FIG. 4 or FIG. 5 used a four-pole permanent magnet rotor, as will become apparent, as calculations show, in radial magnetization due to the harmonic content of the air gap field when operated with sinusoidal currents, angle-dependent force variations (42) (Fig. 9) as well as small Couplings between the generation of torque and the formation of the load capacity. The influence of the angle-dependent fluctuations in force and possibly also the influence of the coupling must be taken into account when designing the electronic circuit. However, these effects do not occur if the magnetization of the magnet, the geometry of the rotor and stator or the winding chord or distribution is selected so that a sinusoidal air gap flux density distribution or flux linkage is produced. An example of this is given in FIG. 14. The shape of the magnet segments 82 creates an angle-dependent air gap between the rotor 85 and the stator surface 84 . The arrangement shown results in a sinusoidal flux density distribution. Position 83 denotes the ferromagnetic inference.

Da in der magnetgelagerten Maschine aus Fig. 4 bzw. Fig. 5 für den Maschinenbetrieb nur ein Wechselfeld zur Verfügung steht, ist zum Zeitpunkt des Anlaufes gegebenenfalls ein Hilfsmoment zur Überwindung der Totzone bereitzustellen. Dies kann beispielsweise durch einen unsymmetrischen Blechschnitt (38) im Bereich der Wicklungspole erfolgen (Fig. 10). Eine weiterer Lösungsvorschlag (Fig. 11) sieht einen oder mehrere axial oder radial zum Rotor angebrachte Hilfsmagnete (43) vor, die beispielsweise den vierpoligen Permanentmagnetrotor (50) aufgrund ihrer Zugkraft beim Starten in eine günstige Ausgangsposition ϕ (44) bringen. In der Stellung (45) der Magnetpolgrenze wäre das Startmoment bei beliebig hohem Strom null. Mit den Positionen (46), (47), (48) und (49) sind die Wicklungspole angedeutet. Um die Zugkraft zu unterstützen, können die Hilfsmagnete zusätzlich mit einem Eisenrückschluß versehen werden.Since only one alternating field is available for machine operation in the magnetically levitated machine from FIG. 4 or FIG. 5, an auxiliary torque may have to be provided at the time of start-up to overcome the dead zone. This can be done, for example, by an asymmetrical sheet cut ( 38 ) in the area of the winding poles ( FIG. 10). Another proposed solution ( FIG. 11) provides one or more auxiliary magnets ( 43 ) which are attached axially or radially to the rotor and which, for example, bring the four-pole permanent magnet rotor ( 50 ) into a favorable starting position ϕ ( 44 ) due to its pulling force when starting. In position ( 45 ) of the magnetic pole limit, the starting torque would be zero with an arbitrarily high current. The winding poles are indicated by the positions ( 46 ), ( 47 ), ( 48 ) and ( 49 ). In order to support the tractive force, the auxiliary magnets can also be provided with an iron yoke.

Eine Veränderung der Magnetpollage könnte auch durch ein vom Magnetlager­ teil gesteuertes Abwälzen des Rotors (66) an der Luftspaltstirnseite der Statorpole (65) bewirkt werden (Fig. 12). Infolge der unterschiedlichen Durchmesser ergibt sich beim Abwälzen eine wachsende Winkelverschiebung zwischen Magnet- und Statorpolen, so daß der Rotor aus der Totzone, in der eine Drehmomententwicklung nicht möglich ist, herausgedreht werden kann. Mit Position (67) ist die Mittelpunktsbewegung des Rotors während des Abwälzens dargestellt. Es kann erforderlich sein, am Umfang des Rotors und/oder Stators eine Vorrichtung zur Verhinderung eines Gleitens zwischen Rotor und Stator während der Abwälzbe­ wegung vorzusehen (z. B. Verwendung von Werkstoffen mit hohen Reibwerten, Aufrauhen der Oberflächen, Verzahnung, etc.).A change in the magnetic pole position could also be brought about by rolling the rotor ( 66 ), which is partly controlled by the magnetic bearing, on the air gap end face of the stator poles ( 65 ) ( FIG. 12). As a result of the different diameters, there is a growing angular displacement between magnetic and stator poles during the rolling, so that the rotor can be turned out of the dead zone, in which torque development is not possible. Position ( 67 ) shows the center-point movement of the rotor during rolling. It may be necessary to provide a device on the circumference of the rotor and / or stator to prevent sliding between the rotor and stator during the rolling motion (e.g. use of materials with high coefficients of friction, roughening of the surfaces, teeth, etc.).

Eine weiterer Lösungsvorschlag ist in Fig. 13 dargestellt. Die Statorpole sind einseitig mit einem Kurzschlußring (51) versehen, so daß sich aufgrund der Kurzschlußströme anstelle des Wechselfeldes ein stark elliptisches Drehfeld im Luftspalt ergibt.Another proposed solution is shown in FIG. 13. The stator poles are provided on one side with a short-circuit ring ( 51 ), so that the short-circuit currents result in a strongly elliptical rotating field in the air gap instead of the alternating field.

Die Fig. 4 und 5 sind auch bezüglich der Polpaarzahl für die Drehmoment- und Tragkraftbildung sowie bezüglich der Strangzahl als beispielhaft zu sehen. Es lassen sich auch veränderte Polpaarzahlen realisieren, wobei zwischen der Polpaarzahl pM für den Maschinenbetrieb und der Polpaarzahl pML für den Magnetlagerbetrieb die Beziehung pM = pML ± 1 erfüllt sein muß. Durch Erweiterung der Strangzahl sowie der Anzahl Brückenzeige in der Leistungselektronik läßt sich auch anstelle der Wechselfeldmaschine eine Drehfeldmaschine in den magnetge­ lagerten Antrieb integrieren. Figs. 4 and 5 are also in terms of the number of pole pairs for the torque and suspension force and respect to see a number of strands as exemplary. Modified numbers of pole pairs can also be realized, the relationship p M = p ML ± 1 having to be fulfilled between the number of pole pairs p M for machine operation and the number of pole pairs p ML for magnetic bearing operation. By expanding the number of strands and the number of bridges in the power electronics, a three-phase machine can also be integrated in the magnetically mounted drive instead of the AC field machine.

Ebenso kann die Maschine nicht nur wie bereits gezeigt als Rotationsantrieb sondern auch als Linearantrieb ausgeführt sein. Im zweiten Falle wird über die Maschinenwicklung kein Moment, sondern eine Vortriebskraft erzeugt. Bei der Realisierung als Linearantrieb mit beschränktem Stellweg ist es unter Umständen günstiger, die in den Patentansprüchen angeführten Wicklungen nicht im Stator, sondern im Aktor, dem bewegten Teil, anzubringen. Der Stator würde in diesem Fall die Elemente des Rotors, wie beispielsweise Permanentmagnete, eine Kurzschlußwicklung, eine elektrisch hochleitfähige Metallschiene (z. B. aus Kupfer oder Aluminium) oder einen Reluktanzschnitt tragen. Gleiches gilt auch für den Rotationsantrieb mit beschränktem Stellweg.Likewise, the machine can not only be used as a rotary drive as already shown but also be designed as a linear drive. In the second case, the Machine winding does not generate a moment, but a propulsive force. In the Under certain circumstances it can be realized as a linear drive with a limited travel range cheaper, the windings specified in the claims not in the stator, but to install it in the actuator, the moving part. In this case, the stator would the elements of the rotor, such as permanent magnets, a Short-circuit winding, an electrically highly conductive metal bar (e.g. made of copper or aluminum) or wear a reluctance cut. The same applies to the Rotary drive with limited travel.

Claims (10)

1. Elektrischer Antrieb, bestehend aus einer magnetgelagerten elektrischen Maschine mit im Stator oder Aktor eingebrachten Maschinen- und Magnetlagerwicklungen für die Momenten- (bei Linearmaschinen: Vortriebskraft-) und Tragkraftbildung und einer analogen oder digitalen Elektronik zur Steuerung, Regelung, Überwachung und Speisung der magnetgelagerten Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetgelagerte Maschine im Stator oder Aktor mit getrennten ein- oder mehrsträngigen Wicklungen für die Momenten­ bildung (24) (bei Linearmaschinen: Vortriebskraftbildung) und Tragkraftbildung (25), (26) ausgestattet ist, von denen mindestens eine Wicklung als konzentrierte Wicklung mit ausgeprägten Wicklungspolen ausgebildet ist.1.Electric drive, consisting of a magnetic-bearing electrical machine with machine and magnetic bearing windings incorporated in the stator or actuator for the torque (in the case of linear machines: propulsive force) and load-bearing capacity and analog or digital electronics for controlling, regulating, monitoring and supplying the magnetic-bearing Machine, characterized in that the magnetically mounted machine in the stator or actuator is equipped with separate single-strand or multi-strand windings for the torque formation ( 24 ) (in the case of linear machines: propulsion force formation) and load-bearing capacity formation ( 25 ), ( 26 ), of which at least one winding is designed as a concentrated winding with pronounced winding poles. 2. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwicklung (25), (26) mit der Polpaarzahl pML zur Ausbildung eines Drehfeldes mehrsträngig ausgeführt ist.2. Electric drive according to claim 1, characterized in that the supporting winding ( 25 ), ( 26 ) with the number of pole pairs p ML is designed to form a rotating field multi-strand. 3. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Momentenwicklung (24) mit der Polpaarzahl pM = pML ± 1 zur Ausbildung eines Drehfeldes mehrsträngig oder zur Ausbildung eines Wechselfeldes einsträngig ausgeführt ist.3. Electric drive according to claim 1, characterized in that the torque winding ( 24 ) with the number of pole pairs p M = p ML ± 1 is designed to form a rotating field multi-stranded or to form an alternating field single-stranded. 4. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrierte Wicklung als Durchmesser­ wicklung (30), (31), (32), (33) realisiert ist.4. Electric drive according to claim 1, characterized in that the concentrated winding as a diameter winding ( 30 ), ( 31 ), ( 32 ), ( 33 ) is realized. 5. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrierte Wicklung gesehnt und damit mit einer Spulenweite kleiner oder größer als eine Polteilung versehen ist.5. Electric drive according to claim 1, characterized in that the concentrated winding craved and thus with a coil width is smaller or larger than a pole pitch. 6. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetlagerwicklung zweisträngig (25), (26) und die Motorwicklung einsträngig (24) ausgeführt ist und dadurch gekennzeichnet, daß die Polpaarzahlen der Magnetlagerwicklung und der Motorwicklung eins und zwei bzw. zwei und eins betragen (30), (31), (32), (33), (34), (35), (36), (37).6. Electric drive according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic bearing winding is double-stranded ( 25 ), ( 26 ) and the motor winding is single-stranded ( 24 ) and characterized in that the number of pole pairs of the magnetic bearing winding and the motor winding one and two or two and one are ( 30 ), ( 31 ), ( 32 ), ( 33 ), ( 34 ), ( 35 ), ( 36 ), ( 37 ). 7. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor oder Stator des elektrischen Antriebes mit Permanentmagneten, mit einem Kurzschlußkäfig, einer elektrisch hochleitfähigen Metallschiene oder einem Reluktanzschnitt bestückt ist und daß der Aktor bei Rotationsmaschinen in Innenläufer- oder Außenläuferbauweise ausgeführt ist.7. Electric drive according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator or stator of the electric drive with permanent magnets, with a short-circuit cage, one electrically highly conductive metal rail or a reluctance cut and that the actuator for rotary machines in inner rotor or outer rotor design is executed. 8. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer einsträngigen Maschinenwicklung in dem Antrieb gegebenenfalls für den sicheren Anlauf eine Anlaufhilfe realisiert ist, insbesondere in der Gestalt eines unsymmetrischen Statorblechschnittes (38), eines oder mehrerer Hilfsmagnete (43) oder eines oder mehrerer Kurzschlußringe (13), oder daß die günstige Anlaufposition des Rotors über eine entsprechende Ansteuerung der Magnetlagerwicklungen durch Abrollen des Rotors auf der dem Luftspalt zugewandten Statorfläche eingestellt wird (67).8. Electric drive according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of a single-strand machine winding in the drive, a start-up aid is optionally implemented for the safe start-up, in particular in the form of an asymmetrical stator cut ( 38 ), one or more auxiliary magnets ( 43 ) or one or more short-circuit rings ( 13 ), or that the favorable starting position of the rotor is set by correspondingly controlling the magnetic bearing windings by rolling off the rotor on the stator surface facing the air gap ( 67 ). 9. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (40) und möglichst auch der Stator (39) scheiben-, ring- oder glockenförmig mit gegenüber den radialen Abmessungen kleinen axialen Abmessungen ausgeführt ist, so daß aufgrund der Kraftwirkung der magnetischen Luftspaltfelder (41) eine stabile passive magnetische Lagerung in axialer Richtung und den beiden Kipprichtungen erfolgt.9. Electric drive according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 40 ) and possibly also the stator ( 39 ) is disc-shaped, ring-shaped or bell-shaped with small axial dimensions compared to the radial dimensions, so that due to the action of force the magnetic air gap fields ( 41 ) a stable passive magnetic mounting takes place in the axial direction and the two tilting directions. 10. Elektrischer Antrieb, bestehend aus einer magnetgelagerten elektrischen Maschine mit im Stator eingebrachten Wicklungen für die Momenten- und Tragkraftbildung und einer analogen oder digitalen Elektronik zur Steuerung, Regelung, Überwachung und Speisung der magnetgelagerten Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik den Strängen der Momentenwicklung (24) Ströme (79) zur Erzeugung eines Drehmomentes (bei Linearmaschinen: einer Vortriebskraft) und den Strängen der Magnetlager­ wicklung (25), (26) Ströme (80), (81) zur Erzeugung einer Tragkraft zur Verfügung stellt.10. Electric drive, consisting of a magnetic-bearing electrical machine with windings incorporated in the stator for the formation of moments and load capacity and analog or digital electronics for controlling, regulating, monitoring and supplying the magnet-bearing machine, characterized in that the electronics of the strands of the torque winding ( 24 ) currents ( 79 ) for generating a torque (for linear machines: a driving force) and the strands of the magnetic bearing winding ( 25 ), ( 26 ) currents ( 80 ), ( 81 ) for generating a load capacity.
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